ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы определения и расчета концентрации веществ в растворах из "Практическое руководство по спекрофотометрии и колориметрии" Фотометрические методы определения концентрации веществ в растворах основаны на измерении ослабления интенсивности потока лучистой энергии, прошедшего через окрашенный раствор. Вви.ду тру.дности измерения абсолютной интенсивности потока лучистой энергии во всех фотометрических методах, как уже отмечалось (стр. 0), используется относительное измерение интенсивности потока лучистой энергии, прошедшего через исследуемый раствор, т. е. сравнивают его с потоком лучистой энергии, прошедшим через раствор, выбранный в данном случае за эталон. [c.33] Все фотометрические методы можно разделить на две группы визуальные и фотоэлектроколориметрическне. Методы, в которых интенсивность потока лучистой энергии оценивается с помощью глаза, называются визуальными. В фо-тоэлектроколориметрических методах в качестве приемника и анализатора лучистой энергии используют фотоэлемент, сила фототока в котором согласно законам фотоэффекта пропорциональна интенсивности падающего на него света. Поток лучистой энергии, прошедший через поглощающий раствор, попадает на фотоэлемент, который превращает лучистую энергию в электрическую. Сила тока, возникающего при этом, измеряется с помощью гальванометра. [c.33] Для сравнения интенсивности двух потоков лучистой энергии необходимо добиться, чтобы первоначальная их интенсивность (до прохождения одного из них через поглощающее вещество) была одинакова. В различных фотометрических методах эта цель достигается по-разному. [c.34] В методах, не требующих использования каких-либо приборов (разбавления, колориметрического титрования, стандартных серий), задача сводится к подбору пробирок и цилиндров по диаметру и пропускаемости. Подбор пробирок по диаметру производят путем наполнения серии пробирок одинаковым объемом жидкости и сравнения уровня заполнения их при этом. Подбор по пропускаемости производят при заполнении пробирок одинакового диаметра одним и тем же окращенным раствором. Если при этом интенсивность наблюдаемой окраски раствора во всех пробирках (цилиндрах) одинакова, то их можно использовать для количественных определений. В приборах одинаковая интенсивность первоначальных потоков лучистой энергии достигается прежде всего настройкой осветителя. Кроме того, кюветы также должны быть одинаковыми по пропускаемости. [c.34] Рассмотрим визуальные фотометрические методы. [c.34] Метод разбавления. В двух одинаковых градуированных колориметрических цилиндрах в идентичных условиях готовят два раствора — один испытуемый, второй эталонный с известной концентрацией определяемого элемента. Раствор, окращенный более интенсивно, разбавляют до тех пор, пока окраски испытуемого и эталонного растворов не будут одинаковыми при наблюдении их по горизонтальному направлению. [c.34] Следовательно, весовое содержание вещества прямо пропорционально объему раствора. [c.35] Концентрация может быть выражена в весовых единицах мг) или процентах. [c.35] Этот метод не отличается большой точностью и может быть рекомендован для сравнения растворов, близких по окраске. Колориметрические градуированные цилиндры можно заменять колориметрическими пробирками, которые для удобства наблюде 1ия помещают в штатив. [c.35] Совершенно очевидно, что в данном методе не обязательно строгое выполнение осгювпого закона светопоглощения. [c.36] Метод стандартных серий. Берут ряд (8—10) специально подобранных колориметрических пробирок одинакового диаметра и цвета стекла, с притертыми пробками и ставят их в штатив. В одну из пробирок наливают испытуемый раствор, во все остальные — стандартный, постепенно увеличивая концентрацию определяемого элемента во всех пробирках выравнивают объем и добавляют одинаковое количество реактива. Проводят все операции, необходимые для получения окрашенного соединения, и наблюдают, сравнивая интенсивность окраски испытуемого раствора с эталоном. Если окраска испытуемого раствора занимает среднее положение между окраской двух растворов эталонного ряда, то принимают за искомое среднее значение их концентрации или готовят новый эталон с концентрацией, равной предполагаемой концентрации испытуемого раствора, и еще раз сравнивают интенсивность окрасок этих двух растворов в отраженном или проходящем свете (в зависимости от условий цвета, интенсивности окраски). Наблюдение можно проводить в горизонтальном или вертикальном направлении. [c.36] В отдельных случаях, если окраска получаемых соединений сохраняется длительное время не меняя своей интенсивности, готовят постоянный ряд эталонов, запаивая пробирки это особенно удобно для полевых лабораторий. Иногда пробирки эталонного ряда можно заменить набором специально приготовленных цветных стекол. Растворы эталонного ряда более правильно готовить, увеличивая концентрацию определяемою элемента в геометрической прогрессии, если применяемый реактив бесцветен. В случае применения окрашенного реактива, когда в испытуемом и эталонных растворах наблюдается изменение окраски, большое внимание нужно уделить подбору концентраций в ряду эталонных растворов иногда более подходящими являются условия, в которых концентрация определяемого элемента увеличивается в арифметической прогрессии. [c.36] Метод стандартных серий очень распространен. Рационально использовать его в однотипных массовых анализах для установления квалификации реактивов. В этом методе так же, как в методе колориметрического титрования, не обязательно строгое выполнение основного закона светопоглощения. Единственным требованием является идентичность условий приготовления испытуемого и эталонных растворов. [c.36] Описанный метод может быть применен в случае подчинения растворов объединенному основному закону светопоглощения. В этом методе применяется колориметр погружения. В настоящее время наиболее распространенным является концентрационный колориметр марки К0Л-1М (стр. 74). [c.37] Метод диафрагмирования. В наиболее широко применяемых в настоящее время приборах для уравнивания интенсивности потоков лучистой энергии используются диафрагмы с переменной величиной отверстия. Диафрагма соединена с барабаном, который имеет шкалу, проградуированную в величинах оптической плотности D или процентов пропускания Т. К такому типу приборов относятся как визуальные универсальный и горизонтальный фотометры, — так и фотоэлектрические фотоэлектроколориметры ФЭК-М, ФЭК-Н-52, ФЭК-Н-54, ФЭК-Н-57, ФЭК-56. [c.37] Помимо описанных выще в приборах различных конструкций используются также другие пути уравнивания интенсивности потоков лучистой энергии Например, в микроколориметре КОЛ-52 это достигается с помощью оптических клиньев. [c.38] В наиболее соверщенных приборах, используемых в настоящее время в фотометрических исследованиях, — спектрофотометрах, осуществляется как оптическая ко.мпенсация (с помощью щели), так и электрическая (с помощью потенциометров). [c.38] Если растворы подчиняются основному закону светопоглощения и имеются приборы, при помощи которых можно измерять ослабление интенсивности потока лучистой энергии при прохождении через окрашенный раствор, снимая показания значений оптической плотности О или пропускания Т, то рассчитывают концентрацию раствора, пользуясь следующими методами. [c.38] Вернуться к основной статье